Ковка и штамповка хрома

Хром является одним из тугоплавких металлов и отличается высокой жаростойкостью.

Температура плавления хрома 1845— 1903° С, плотность 7,18—7,20 г/см3 (7180— 7200 кг/м3). Температура рекристаллизации хрома находится в пределах 850—950° С, что хорошо заметно по изменению твердости при отжиге хрома, обработанного со степенью деформации 85% при температуре 800° С.

В состав сплавов на основе хрома входят следующие основные легирующие добавки: вольфрам, молибден, железо (до 30%) и никель.

Высокие прочностные свойства хрома и его сплавов при высоких температурах и коррозионная устойчивость обеспечивают ему перспективу широкого применения как конструкционного материала в энерго- и гидромашиностроении, а некоторые физико-химические свойства делают его перспективным для применения в приборостроении.

В нашей стране имеются большие запасы хромовых руд, однако часто хладноломкость хрома и хрупкость сплавов из хрома при повышенных температурах затрудняет его применение в промышленности.

Большинство исследователей хрупкость хрома при комнатной температуре и низкую пластичность объясняют загрязнением хрома примесями. Вредными примесями хрома, понижающими пластичность, являются азот, кислород, углерод и сера.

Легированием хрома различными элементами добиваются увеличения пластичности при горячей обработке давлением.

Хром и его сплавы подвергают всем видам обработки давлением. Ковку хрома предпочтительней вести на прессах, хотя можно и на молотах.

Исходный материал для заготовок получают спеканием прессованного порошка, а также дуговой или индукционной вакуумной плавкой. Разрезку исходных материалов на заготовки производят на токарных станках или абразивными кругами.

Перед нагревом под ковку слитки отжигают и обтачивают снятием поверхностного слоя, толщиной около 3 мм. Иногда слиток заключают в оболочку из нержавеющей или углеродистой стали. Применяют и двухслойные оболочки из указанных материалов. Можно также помещать между заготовкой и стальной оболочкой медную прослойку или наносить на заготовку медное покрытие электролитическим способом.

Обычно хром обрабатывают с нагревом заготовки, но хром высокой частоты пластичен и при комнатной температуре.

При нагреве и обработке при температурах 600—700° С и выше на воздухе хром и его сплавы насыщаются азотом и кислородом. Поэтому нагрев заготовок перед ковкой производят в нейтральных средах, вакуумных печах, а также в расплавленном стекле или в солевых ваннах.

Температура горячей ковки хрома и его сплавов составляет 950—1200° С и более.

С целью повышения прочностных показателей металла и получения мелкого зерна часто ковку хрома ведут при температурах ниже рекристаллизационных. Однако для применения обработки

в условиях полугорячей и холодной деформации необходима предварительная горячая деформация слитков со степенью порядка 50% [47] для измельчения исходной литой структуры. При назначении полугорячей или холодной деформации необходимо учитывать, что примеси и некоторые легирующие элементы повышают температуру перехода из пластического в хрупкое состояние, которая для некоторых сплавов хрома может достигать порядка + 600° С.

На пластичность хрома и его сплавов большое влияние оказывает скорость деформации и вид напряженного состояния при деформировании.

Металл повышенной чистоты, содержащий 0,005% 02 и 0,005 N2 можно обрабатывать вгорячую, обычными способами, а сплавы хрома с повышенным содержанием примесей можно обрабатывать давлением только, когда растягивающие напряжения минимальны. К последнему случаю относятся, например, прессование с противодавлением  и штамповка в закрытых штампах.

Выбор степени деформации при ковке зависит как от схемы деформации, так и от состава металла.

Для прессования хрома применяют инструмент из стали ЗХ2В8 или сплав типа ЖС6.

Повышения стойкости инструмента, облегчения течения металла и снижения его подстуживания достигают смазками на основе стекла (стеклоткань), а также смесью графита с маслом. Хорошие условия деформации обеспечиваются также применением стальных или медных оболочек.

20 Июль 2017 Опубликовано в Мастер-класс

Комментирование закрыто.